14《電勢能和電勢》（人教版）

1、課題1.4 電勢能和電勢學習目標1、通過類比理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關系。2、通過類比和討論理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關系。了解電勢與電場線的關系，了解等勢面的意義及與電場線的關系。學習重、難點重點：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。難點：掌握電勢能與做功的關系，并能用此解決相關問題。學法指導體會現(xiàn)象分析從特殊到一般的科學探究過程。課前預習一、電場力做功的特點在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的_位置和_位置有關，但與電荷經(jīng)過的_無關這個結論對非勻強電場_(填“同樣成立”或“不成立

2、”)二、電勢能1電勢能：電荷在_中具有的勢能叫做電勢能2靜電力做功與電勢能變化的關系：靜電力做的功等于電勢能的_，用公式表示W(wǎng)AB_.電場力做正功，電勢能_，電場力做負功，電勢能_3電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到_位置時所做的功三、電勢1概念：電荷在電場中某點的電勢能與它的電荷量的_2公式和單位：電勢的定義公式為_，單位是_，符號是V.3相對性：電勢也是相對的，在應用中常取離場源電荷無限遠處電勢為零，或大地的電勢為零電勢可以是正值，也可以是負值，沒有方向，因此是_4與電場線關系：沿電場線的方向電勢_四、等勢面1等勢面：電場中_相同的各點構成的面叫做等勢面在同一個等勢面上移動電荷

3、時靜電力_2等勢面的特點：電場線跟_垂直，并且由電勢高的等勢面_電勢低的等勢面3等勢面實例：孤立的點電荷電場的等勢面是一簇以點電荷位置_，勻強電場的等勢面是一族_預習評價1下列說法正確的是( )A電荷從電場中的A點運動到了B點，路徑不同，電場力做功的大小就可能不同B電荷從電場中的某點開始出發(fā)，運動一段時間后，又回到了該點，則說明電場力做功為零C正電荷沿著電場線運動，電場力對正電荷做正功，負電荷逆著電場線運動，電場力對負電荷做正功D電荷在電場中運動，因為電場力可能對電荷做功，所以能量守恒定律在電場中并不成立2關于電勢與電勢能的說法，正確的是( )A電荷在電勢越高的地方，電勢能也越大B電荷在電勢越

4、高的地方，它的電荷量越大，所具有的電勢能也越大C在正點電荷電場中的任一處，正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能D在負點電荷電場中的任一點，正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能3將一正電荷從無窮遠處移至電場中M點，電場力做功為6.0×109 J，若將一個等量的負電荷從電場中N點移向無窮遠處，電場力做功為7.0×109 J，則M、N兩點的電勢M、N有如下關系( )AMN0 BNM0CNM0 DMN04. 圖8中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定( )圖8AM點的電勢大于N點的電勢BM點的電

5、勢小于N點的電勢C粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力課堂學習流程設計用案人自我創(chuàng)新【課程導學】一、電場力做功的特點問題情境1如圖1試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中，沿直線從A移動到B，靜電力做的功為多少？圖12q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？3根據(jù)問題1和問題2可以得到什么結論？ 要點提煉電場力做功的特點：電場力對電荷所做的功，與電荷的_有關，與電荷經(jīng)過的_無關(1)雖然此結論從勻強電場中推導出來，但也適用于非勻強電場(2)電場力做功與重力做功相似，只要初末位置確定了，移動電荷q做的功就是確定值(3)課本中提到的“

6、靜電力”與“電場力”是同一個力的兩種不同說法 問題延伸如何判斷電場力做功的正負？二、電勢能問題情境對比“重力勢能的定義”；“重力做功與重力勢能的變化關系”回答下列問題1什么是電勢能？2電場力做功與電勢能變化的關系是怎樣的？3電勢能的零點在什么地方？要點提煉1電場力做正功，電勢能一定減??；電場力做負功，電勢能一定增大電場力做功的值等于電勢能的變化量，即：WAB_.2電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到_位置時所做的功三、電勢問題情境如圖2所示的勻強電場，場強為E，取O點為零勢能點，A點距O點為l，AO連線與電場強度反方向的夾角為.電荷量分別為q和2q的電荷在A點的電勢能為多少電勢能是否相

7、同，電勢能與電荷量的比值是否相同圖2 要點提煉1電場中某點的電勢_，單位為_，符號為_2電場線指向電勢_的方向 問題延伸1電勢的相對性：電勢的大小是相對于零電勢點而言的，零電勢點選擇的位置不同，則該點的電勢就不同零電勢點的選擇是任意的，但通常選擇_或_為零電勢點2電勢是標量：規(guī)定了零電勢點后，電場中各點的電勢可以是正值，也可以是負值正值表示該點的電勢高于零電勢，負值表示該點的電勢低于零電勢在同一電場中，正電勢一定_負電勢3公式中涉及三個物理量、Ep、q，在計算時應代入各自的正負號四、等勢面問題情境1類比于地圖上的等高線，回答什么是等勢面？2為什么等勢面一定跟電場線垂直？ 要點提煉電場線跟等勢面

8、垂直，并且由電勢_的等勢面指向電勢_的等勢面 問題延伸1幾種典型的電場的等勢面與電場線2等勢面密集處電場線也_任意兩個等勢面不會_【范例精析】例1在靜電場中，下列說法中錯誤的是：（ ）A、 電場強度為零的點，電勢也一定為零B、 電場強度處處相等的區(qū)域內，電勢也一定處處相等C、 只在電場力作用下，正電荷一定從電勢高的地方向電勢低的地方移動D、 沿著電場線方向電勢一定越來越低解析電場強度和電勢是從不同的角度描述電場性質的兩個物理量，前者從力的角度，后者從能量的角度，兩者之間沒有直接的對于關系。在等量同種電荷形成的電場中，它們連線的中點電場強度為零，但電勢卻不為零；勻強電場的場強處處相等，而沿著電場

9、線方向電勢卻在不斷降低；正電荷在電場中的移動方向還和它的初速度方向有關，如果初速度是逆著電場線方向的，那么它移動的開始階段從低電勢向高電勢。電場線的方向是電勢的降落的方向。綜上所述：A、B、C中的表述都是錯誤的。答案A、B、C例2如圖所示，a、b為豎直向上的電場線上的兩點，一帶電質點在a由靜止釋放 ，沿電場線方向向上運動，到b點速度恰好為零，下列說法中正確的是：（ ）A、帶電質點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的B、a點電勢比b點的電勢高C、帶電質點在a點的電勢能比在b點的電勢能小D、a點的電場強度比b點的電場強度大解析帶電質點在a點，由靜止釋放向上運動，說明電場力向上，且應滿足Eaqmg

10、，而又靜止于b點，說明電場力仍向上，用Ebq=mg，選項A、D正確，因不知質點的帶電性質，故無法確定a、b兩點的電勢高低，選項B錯誤，a到b的運動過程中，電場力和重力做功，由動能定理可知，W電+W重=0，因為W重為負值，故W電必為正值，而電場力做正功，電勢能減小，即b點的電勢能小于a點電勢能，選項C錯誤。例3如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，細桿右側距桿0.3m處有一固定的點電荷Q，A、B是細桿上的兩點，點A與Q、點B與的連線與桿的夾角均為=37°。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細桿上滑下，通過A 點時加速度為零，速度為3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B點時的加速度和速度的大

11、小。解析求小球至B的加速度，從受力分析出發(fā)，探求小球在A、B兩點的受力情況，從而確定加速度的關系。在A處，小球受力如圖所示，由題意可知：K·在B處，小球受力如圖所示，由題意可知：K·由、得a=2g=20m/s2小球從A到B受到的合力為變力，故不宜用牛頓定律和運動學公式求解，抓住A、B處在等勢面上由A到B電場力做功為零這個特點，用動能定理求解。mghAB=解得vB=5m/s達標檢測A類1、下列說法中正確的是：（ ）A、電場強度和電勢都是矢量B、電勢為零的地方，電場強度也一定為零C、把電荷從電場中一點移至另一點電場力一定做功D、把電荷從電場中一點移至另一點電場力有可能不做功2、

12、關于公式=可知：（ ）A、電場中某點的電勢，與放在該點電荷具有的電勢能成正比B、電場中某點的電勢，與放在該點電荷的電荷量成反比C、電場中某點的電勢，與該點是否有電荷，電荷的正負及電荷量的大小無關D、放入電場中某點的點電荷不同，電勢能也不同，但電勢能與電荷量的比值保持不變3、如圖所示,A、B、C為電場中同一電場線上三點，設電荷在電場中只受電場力，則下列說法中正確的是：（ ）A、若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能減小B、若在C點無初速地釋放正電荷，則正電荷向B運動，電勢能增加C、若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運動，電勢能增加D、若在C點無初速地釋放負電荷，則負電荷向A運

13、動，電勢能減小4、下列說法中正確的是：（ ）A、沿著電場線的方向場強一定越來越弱 B、沿著電場線的方向電勢一定越來越低C、勻強電場中，各點的場強一定大小相等，方向相同D、勻強電場中，各點的電勢一定相等5、下列說法中，正確的是：（ ）A、同一等勢面上的各點電勢相等，電場強度也相等B、電場中的兩條電場線一定不會相交，但兩個電勢不等的等勢面有可能相交C、在同一等勢面上移動電荷，電場力一定不做功D、離孤立帶電導體越近的等勢面，其形狀越與導體表面相似；離孤立帶電導體越遠的等勢面，其形狀越接近于球面6、如圖所示，在O點置一點電荷Q，以O為圓心作一圓?，F(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點，則電場力做功

14、最多的過程是：（ ）A、移到B的過程 B、移到C的過程C、移到D的過程 D、三個過程一樣多二、填空題：7、把兩個同種點電荷的距離增大一些，電場力做正功，電荷的電勢能 ；把兩個異種點電荷的距離增加一些，電場力做負功，電荷的電勢能 。8、把電荷量q=1.0×10-5C的電荷從A點移到B點，電場力做功W=2.0×10-2J，則電荷的電勢能 ，若規(guī)定B點為零電勢，則電荷在A點的電勢能EPA為 ；A點的電勢= 。9、電子在A點的電勢能EPA為-4ev，在B點的電勢能為4ev，則A點的電勢為 V，B點的電勢= V，若電子由A運動到B，A的動能改變量EKB-EKA= 。10、有一個電量q

15、=-3×10-6C的點電荷，從某電場中的A點移動到B點，電荷克服電場力何做了6×10-4J的功，從B點移至C點，電場力對電荷做了9×10-4J的功，設B點為零電勢，求：A、C兩點的電勢和各為多少？ 11、將帶電量為1×10-8C的正電荷，從無限遠處移到電場中的A點，要克服電場力做功1×10-6J，問：電荷的電勢能是增加還是減少？電荷在A點具有多少電勢能？ A點的電勢是多少？ 若電場力可以把帶電量為2×10-8C的電荷從無限遠處移到電場中的A點，說明電荷帶正電還是帶負電？電場力做了多少功？（取無限遠處為電勢零點） B類1、下列關系電勢高低的判斷，正確的是（ ）A、正電荷從A點移到B點時，其電勢能增加，A點電勢一定較低B、正電荷只在電場力作用下，從A點移到B點，A點電勢一定較高C、負電荷從A點移到B點，外力做正功，A點電勢一定較高D、負電荷從A點移到B點，電勢能增加，A點電勢能一定較低2、如圖所示，a、b兩點電勢相同，電場強度也相同的是（ ）A B C D3、一帶電導體如圖所示，已知表面A點的電場強度是EA=100N/C，B點的場強EB=1N/C，一點電荷只在電場力